Atomfysik och kärnfysik Fission

Efter det här avsnittet ska du veta vad som menas med fission känna till vad kärnkraft innebär

Kärnklyvning När urankärnor träffas av neutroner (neutronstrålning) får de så mycket energi att varje kärna delas i två mindre kärnor Denna process kallas fission, som betyder klyvning på latin. Samtidigt som urankärnan delas, frigörs den energi som finns lagrad i kärnan. Energin som frigörs kallas kärnenergi.

Kedjereaktioner När en urankärna klyvs bildas alltså två mindre atomkärnor. Dessa kastar i sin tur ut två nya neutroner som i sin tur kan träffa två andra urankärnor så att de också klyvs. Vi har fått en kedjereaktion.

Kedjereaktion

Atombomben I slutet av 1930-talet förstod forskare runt om i världen att kedjereaktionen var så oerhört kraftfull att den kunde användas till vapen, atombomber. Flera länder försökte utveckla detta vapen och framförallt i USA tog utvecklingsarbetet av atombomben fart. 1945, i slutet av andra världskriget, släpptes två amerikanska atombomber över de japanska städerna Hiroshima och Nagasaki. Förödelsen var fruktansvärd och över 100.000 dödades direkt. Effekten av den joniserade strålningen var dock ännu värre eftersom den gjorde att människor långt tid efter atombomben drabbades av cancer eller fick missbildade barn.

Kärnkraft Efter andra världskriget kunde man börja använda kärnenergin mer kontrollerat. Om man fångar upp en del av neutronerna som bildas vid kärnklyvningen får man ingen förstärkt kedjereaktion. Kärnklyvningen kan gå med jämn och kontrollerad hastighet. Kärnenergin omvandlas till elektrisk energi.

Risker med kärnkraft Reaktorerna i ett kärnkraftverk kräver exakthet och noggrannhet, annars kan det leda till svåra olyckor. Ett exempel är kärnkraftverket Tjernobyl i Ukarina. 1986 blev det alldeles för varmt i en av reaktorerna och bränslet förångades och exploderade i flera explosioner. Radioaktiva ämnen spreds över delar av Europa. Orsaken till olyckan var en kombination av reaktortypens bristfälliga konstruktion och operatörsfel. Operatörerna hade stängt av flera säkerhetssystem, vilket var helt i strid med gällande regler. Sovjetunionen försökte först hemlighålla olyckan men den upptäcktes genom att man på Forsmark, som är ett svenskt kärnkraftverk, uppmätte höga värden av joniserande strålning. Efter många mätningar och satelitbilder förstod man att strålningen kom från Tjernobyl, som ligger 110 mil från Forsmark.

Förvaring av använt kärnbränsle Ämnena som blir kvar efter kärnklyvningen är fortfarande radioaktiva och måste tas om hand på ett säkert sätt. Idag lägger man kärnavfallet i kraftiga behållare som sedan transporteras till en underjordisk anläggning utanför Oskarshamn. Därefter är det tänkt att kärnavfallet ska föras till en inkapslingsstation, för inneslutning i kopparkapslar, och att det därefter ska läggas på slutförvaring. Om man inte hittar något annat användningsområde för kärnavfall, måste det förvaras säkert i upp till 100 000 år.

Dosimeter Personer som arbetar med joniserande strålning (exempelvis på sjukhus och kärnkraftverk) har en mätare fastsatt på kläderna som kallas dosimeter. Detta är en säkerhetsåtgärd för att se till att personalen inte utsätts för så mycket strålning att det finns risk för skador.

Tjernobylolyckan